Hệ thống thu nhận tín hiệu hồng ngoại đa hướng dùng cho hệ đa robot

Nghiên cứu này nhằm thực hiện hệ thống thu nhận đa hướng cho hệ đa robot bằng cách sử dụng bộ thu tín hiệu hồng ngoại đơn hướng. Truyền thông hồng ngoại là một giải pháp phổ biến trong lĩnh vực đa robot vì có những ưu điểm như giá thành rẻ, dễ sử dụng và triển khai nhanh.

TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN - CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ HỆ THỐNG THU NHẬN TÍN HIỆU HỒNG NGOẠI ĐA HƯỚNG DÙNG CHO HỆ ĐA ROBOT Lê Văn Tùng1 Dương Thị Thanh Hiên1, Nguyễn Thị Phúc1 TÓM TẮT Title: Infrared-based Omnidirectional Receiver For Swarm Robotics Từ khóa: Thiết bị thu phát hồng ngoại, truyền thơng đa hướng, góc truyền thông, gương xoay, hệ đa robot Keywords: Infrared transmitter and receiver, omnidirectional communication, communication angle, rotating mirror, multi-robot system Thông tin chung: Ngày nhận bài: 16/5/2019; Ngày nhận kết bình duyệt: 16/8/2019; Ngày chấp nhận đăng bài: 25/7/2019 Tác giả: Trường Đại học Đà Lạt Email: tunglv@dlu.edu.vn Nghiên cứu nhằm thực hệ thống thu nhận đa hướng cho hệ đa robot cách sử dụng thu tín hiệu hồng ngoại đơn hướng Truyền thơng hồng ngoại giải pháp phổ biến lĩnh vực đa robot có ưu điểm giá thành rẻ, dễ sử dụng triển khai nhanh Tuy nhiên, đặc thù thu phát tín hiệu hồng ngoại đơn hướng đòi hỏi cần có nhiều kênh độc lập để bao quát trường truyền thơng rộng Điều tạo trở ngại giới hạn tài nguyên phần cứng robot Bài báo trình bày thiết kế nguyên lý hoạt động hệ thống gương xoay nhằm giải vấn đề góc truyền thơng hạn chế tài ngun phần cứng Hệ thống đề xuất khai thác hai kênh truyền thơng để bao qt tồn trường truyền thơng; đồng thời thu thập thơng tin hữu ích hướng truyền thơng Các kết thí nghiệm kiểm chứng đặc tính kỹ thuật thiết kế Đồng thời chứng minh khả triển khai hệ thống tảng hệ đa robot khác sử dụng truyền thông hồng ngoại ABSTRACT This paper describes a solution to achieve omnidirectional receiver using directional infrared transmitter and receiver Infrared-based communication is a popular method for swarm robotics due to its advantage of inexpensive, simple and ready-touse However, directional infrared transmitter and receiver require a number of separated channels in order to a cover large communication field This creates a problem while applying infrared-based communication because of robot's hardware constrain The paper details the design and operation of a rotating mirror system as a resolution for communication angle caused by limiting hardware resource The proposed system exploits only two hardware channels to cover the whole communication field; at the same time, collecting meaningful directional communcation information Experimental results confirm the theoretical design It also proves the capability of implementation on other multirobot systems which employ infrared-based communication Giới thiệu Truyền thông thành tố giúp hệ đa robot phối hợp thực nhiệm vụ (Mark & cs., 2007; Levent, 2016) Do giới hạn tài nguyên phần cứng việc chế tạo hệ đa robot nên khả truyền thông bị ảnh hưởng cần phải điều chỉnh (Levent, 2016) Truyền Tập (8/2019) 77 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN - CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ thông hồng ngoại giải pháp truyền dẫn liệu không dây phổ biến nghiên cứu robot (Kornienko, 2011; Levent, 2016) Có nhiều hệ đa robot ứng dụng thành công thiết bị hồng ngoại cho truyền thơng tính phụ trợ (Franceso & cs., 2009; Farshad & cs., 2010, Sergey & Olga, 2011; Michael & Alejandro & Radhika, 2014; Jose & cs., 2017) Trong hệ này, lý mà truyền thông hồng ngoại sử dụng nhờ ưu điểm giá thành rẻ, thiết bị dễ tìm kiếm tính đơn giản Ngồi ra, phương pháp truyền thơng hồng ngoại cung cấp thơng tin hướng truyền thơng Trong hệ đa robot nói chung robot bầy đàn nói riêng, thơng tin hướng truyền thông không giúp robot nhận biết xác định đồng loại môi trường làm việc mà đồng thời, truyền thơng hướng xác định giúp giảm tiêu thụ lượng tránh can nhiễu so với phương pháp phát toàn hướng Với nhiều hệ đa robot, tiết kiệm lượng tài nguyên phần cứng yếu tố then chốt định tính ứng dụng hệ thống Những thiết kế robot truyền thống cần nhiều cặp thu phát để bao phủ tồn góc 3600 quanh (Loffler & Klahold & Ruckert, 2001; Daniel & Myron & Magnus, 2015; Min & cs., 2017) Mỗi cặp thu phát độc lập chịu trách nhiệm cho góc truyền thơng giới hạn Nhưng thiết kế đòi hỏi số lượng kênh truyền thông tương ứng điều khiển Đây giải pháp phù hợp với hệ robot mà tài nguyên phần cứng bị giới hạn Có thể nhận thấy hồng ngoại giải pháp truyền thống, phổ biến nghiên cứu phát triển hệ thống truyền thông cho hệ đa robot Tuy nhiên, hệ thống truyền thơng hồng ngoại có có chung đặc điểm cần nhiều thu phát hồng ngoại gắn cố định khung robot để bao qt đầy đủ trường truyền thơng Điều khơng làm gia tăng tính phức tạp phần cứng mà tiêu hao tài nguyên phần mềm Chính vậy, hệ đa robot cần hệ thống truyền thơng mới, tận dụng ưu sẵn có truyền thơng hồng ngoại; đồng thời sử dụng tài nguyên, giảm phức tạp thiết kế phần cứng Chúng đề xuất giải pháp cải tiến nhằm tận dụng truyền thông hồng ngoại đơn hướng sẵn có để thực truyền thông đa hướng Hệ thống đề xuất không sử dụng lượng tài nguyên phần cứng giới hạn mà thu thập cung cấp thông tin hướng truyền thông Hệ thống trước hết nhắm đến ứng dụng cho hệ đa robot hoạt động môi trường mặt đất với điều kiện địa hình thay đổi Chi tiết thiết kế thực nghiệm trình bày phần tiếp sau Mục trình bày thiết kế hệ thống Trong đó, bố trí thí nghiệm nhằm nghiên cứu thiết kế trình bày Trong Mục 3, khía cạnh thực nghiệm kết thảo luận Cuối cùng, kết luận khả mở rộng nghiên cứu tương lai đề cập Mục Thiết kế hệ thống 2.1 Thiết kế phần cứng Để truyền nhận tín hiệu hồng ngoại, cặp thu phát hồng ngoại phải sử dụng Đặc trưng thiết bị hồng ngoại góc thu góc phát tín hiệu Góc thu phát dao động từ nhỏ cỡ 100 lớn khoảng 600 Do vậy, để thực truyền thơng trường rộng số lượng cặp thu phát phải đảm bảo đủ lớn Vị trí số lượng cặp thu phát hồng ngoại theo thiết kế truyền thống thấy Hình Tập (8/2019) 78 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN - CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ kênh truyền thơng Nó sử dụng với mục đích đảm nhận nhiệm vụ phát tín hiệu Một kênh truyền thông thứ hai sử dụng theo phương pháp phân kênh để truyền nhận tín hiệu sau có thơng tin hướng cụ thể Như hệ thống cần sử dụng hai kênh truyền thơng độc lập khơng đòi hỏi tín hiệu qt kênh phải hoạt động liên tục Hình Minh họa góc nhìn xuống robot với sáu thu phát hồng ngoại Chùm tia hồng ngoại với góc mở xung quanh robot cường độ tín hiệu theo khoảng cách thể độ đậm nhạt Thông thường, để tận dụng khả cung cấp thông tin hướng truyền thông, cặp thu phát hồng ngoại kết nối với kênh quản lý truyền thông độc lập Tuy nhiên, việc làm gia tăng áp lực lên nguồn tài nguyên phần cứng vốn hạn chế robot Một giải pháp sử dụng phân kênh trộn kênh để kết nối nhiều thu phát vào kênh Tại thời điểm, tín hiệu điều khiển lựa chọn thu phát phù hợp Dữ liệu truyền nhận thu phát tương ứng Do vậy, tài nguyên phần cứng giảm tải Đồng thời, hướng truyền thơng điều khiển Thế việc cấu gặp phải hai vấn đề Một tín hiệu hồng ngoại truyền đến khơng thể thu nhận robot khơng nằm hướng mà đầu thu bật Hai điều khiển trung tâm phải liên tục điều khiển quét kênh Để giải vấn đề này, nhiệm vụ xác định hướng thực Chúng thiết kế hệ thống -quang - điện đơn giản với đầu thu hồng ngoại gương xoay cho mục tiêu phát thu nhận tín hiệu đến Thiết kế hệ thống phát tín hiệu truyền thơng hồng ngoại minh họa Hình Hình Thiết kế hệ gương xoay để thu nhận tín hiệu hồng ngoại a) Hình vẽ ba chiều (3D) với vỏ ngoài, đầu thu hồng ngoại cùng, ống che gương đặt lệch b) Mặt cắt ngang hệ dọc theo khe mở ống che c) Minh họa hướng ánh sáng đến đầu thu hồng ngoại sau qua khe mở phản xạ gương lệch Vỏ hệ thống làm chất liệu nhựa suốt Nó giúp bảo vệ gương xoay thu hồng ngoại khỏi bụi ngoại vật tác động Đồng thời vật liệu nhựa suốt cho phép ánh sáng hồng ngoại qua dễ dàng Bọc quanh trụ ống nhựa thứ hai, có màu đục nhằm ngăn ánh sáng truyền qua Một khe hở tạo ống cho phép ánh sáng qua theo hướng định Chiều rộng khe 1mm chạy dọc theo ống Với thiết kế vậy, tín hiệu hồng ngoại vào gương theo hướng xác định Thành phần cuối gương đặt lệch 450 cho phép ánh sáng Tập (8/2019) 79 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN - CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ phản chiếu hướng phía đầu thu hồng ngoại Cùng với gương trụ đỡ, ống bọc đặt đĩa nhựa gắn vào động công suất thấp Một đặc trưng hệ thống vị trí đặt đầu thu hồng ngoại Bằng cách lắp đầu thu lên phía trên, ưu điểm giúp giảm nhiễu hồng ngoại từ mơi trường xung quanh, ví dụ nguồn sáng từ bóng đèn hay ánh sáng tự nhiên Lợi điểm thứ hai giảm thiểu điểm mù Thiết bị hoạt động cần cấp điện truyền tín hiệu mạch trung tâm, đường dây tín hiệu che chắn hệ thống sinh điểm mù Động quay gương cảm biến tốc độ cần nhiều đường dây tín hiệu đầu thu hồng ngoại cần hai dây Khi lắp đầu thu hồng ngoại phía dưới, góc nhìn hướng lên, gương xoay cảm biến tốc độ phía đường dây tín hiệu nguồn để cung cấp cho động cảm biến tốc độ tăng mức độ che chắn tín hiệu 2.2 Thiết kế phần mềm Để đầu thu hồng ngoại xác định góc nhận tín hiệu từ robot khác, cảm biến tốc độ gắn phía sau đĩa xoay có nhiệm vụ ghi nhận tốc độ xoay Một định thời có sẵn vi điều khiển sử dụng để ghi nhận thời điểm đĩa xoay hồn thành vòng Thời gian lưu lại đặt tên tfull Đồng thời, định thời có chức đánh dấu thời điểm mà thu hồng ngoại nhận tín hiệu Thời điểm ghi lại tget Như vậy, góc tới tương đối A tín hiệu truyền đến thu hồng ngoại robot tính cơng thức (1): (1) Một biết hướng tín hiệu truyền đến, robot chọn kênh truyền tín hiệu phản hồi tương ứng Như vậy, với kênh truyền thông, robot phát tín hiệu truyền thơng xác định hướng nhận tín hiệu Kết hợp với kênh truyền độc lập thứ hai, robot phản hồi hướng cần thiết Nhờ lượng tiêu thụ cho q trình truyền thơng robot giảm xuống khơng phải phát tín hiệu hướng không cần thiết Hơn nữa, điều giúp giảm thiểu can nhiễu hồng ngoại hệ nhiều robot hoạt động đồng thời 2.3 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu Hệ thống xử lý trung tâm vi điều khiển họ AVR Atmega2560 Tốc độ xung nhịp hoạt động chọn 11,0592 MHz với thạch anh ngồi Truyền thơng hồng ngoại thực hai chức USART có sẵn vi điều khiển Một kết nối đến mạch phân kênh trộn kênh để làm nhiệm vụ thu phát Bộ thu lại kết nối đến đầu thu hệ gương xoay với nhiệm vụ nhận tín hiệu Tốc độ truyền dẫn đặt 38400 kbps với giao thức chuẩn bit liệu, bit dừng không kiểm tra chẵn lẻ (tiêu chuẩn 8N1) Bộ phát hồng ngoại tạm thời chọn HIR7393C với bước sóng 850 nm góc quan sát 500 (Everlight, 2013) Hệ thống gương xoay hoạt động khơng phụ thuộc vào đặc tính góc phát mà cần đồng hệ số bước sóng Để trao đổi liệu với máy tính, robot sử dụng chip CP2102 hãng Silicon Labs nhằm giao tiếp qua chuẩn USB Trong q trình thí nghiệm, chương trình viết phần mềm MATLAB thu thập hiển thị liệu truyền từ vi điều khiển Chương trình có nhiệm vụ phân tích góc truyền nhận tỉ lệ thu phát thành cơng Q trình thí nghiệm tiến hành theo trình tự đơn giản Thiết bị thu phát đại diện cho hai robot đặt mặt phẳng Thiết bị phát tín hiệu đóng Tập (8/2019) 80 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN - CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ vai trò robot cần truyền tín hiệu Nó phát tín hiệu theo chu kỳ định Trong đó, thiết bị mang hệ gương xoay đóng vai trò robot thu Giữ ngun robot thu, bên phía phát sau lần thử nghiệm di chuyển góc 100 quanh robot so với vị trí trước Như sau 36 lần đo ghi nhận đủ liệu vòng quanh robot thu Do kích thước khung robot, khoảng cách tối thiểu bên phát thu 10 cm Sau lần đo đạc, khoảng cách tăng lên 1cm đạt khoảng cách 60 cm Khoảng cách lớn làm giảm tín hiệu hồng ngoại truyền thông trở nên không ổn định Do vậy, khoảng cách coi khoảng giới hạn truyền thơng với hệ thống Vì đặc thù hệ phần cứng dùng vi điều khiển xử lý tuần tự, lần robot tiến hành truyền thông với robot hệ Các robot khác muốn thực truyền thông phải chờ đến lượt tiếp sau Truyền thông cặp robot độc lập có tính tương đồng giao thức Do vậy, kết từ trình thực nghiệm với cặp robot áp dụng cho trường hợp nhiều robot hoạt động Thí nghiệm tiến hành điều kiện phòng thí nghiệm thơng thường Hệ thống chiếu sáng tiêu chuẩn đèn LED, hạn chế tác động nguồn sáng hồng ngoại không mong muốn Nền phòng thí nghiệm ghép gỗ nhờ giảm thiểu tối đa phản xạ hồng ngoại đến hệ gương xoay Do đặc thù thiết bị thu phát hồng ngoại, hệ thống không phù hợp để sử dụng hệ robot hoạt động trời Kết thảo luận Dựa thông số trình thí nghiệm, đặc tính truyền thơng kiểm chứng Với tốc độ truyền tải 38400 kbps giao thức chuẩn, thời gian cần thiết để truyền byte liệu khoảng 0,3ms Về phía thiết bị thu, tốc độ quay gương xấp xỉ 30Hz hay chu kỳ 33ms Ống nhựa che gương có chu vi 31,5mm độ rộng khe mở 1mm Như vậy, thời gian cần thiết để quét qua góc mở tạo khe mở vào khoảng 1ms Do vậy, thiết bị thu nhận đầy đủ chuỗi ba byte qua khe mở theo hướng gương xoay Hình cung cấp góc nhìn hệ thống thực tế thí nghiệm Hình Ảnh chụp thực tế phiên thứ hệ gương xoay thành phần a) Các thành phần hệ tách rời bao gồm vỏ nhựa bảo vệ bên ngoài, đầu thu hồng ngoại, gương lệch đặt giá xoay ống che chắn với khe mở b) Hệ gương xoay hoàn chỉnh hoạt động Với lượng liệu có ba byte, việc truyền thơng tin hạn chế Tuy vậy, chuỗi ba byte đủ để báo hiệu truyền thông cung cấp thông tin hướng liệu Sau đó, robot thu nhận biết hướng cần thiết đưa tín hiệu điều khiển trộn kênh để lựa chọn hướng cho truyền thông Độ rộng khe mở 1mm nên vùng quan sát từ gương khoảng 110 theo minh họa Hình Trong đó, phát hồng ngoại có góc mở 500, lớn khoảng năm lần Với cấu hình thiết bị đảm bảo robot xác định hướng truyền thơng dễ dàng hướng tín hiệu phát lệch tâm so với thiết bị thu Tập (8/2019) 81 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN - CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ Hình Góc quan sát thu qua khe mở phân bố cường độ sáng tương đối Trong q trình thí nghiệm, chúng tơi nhận thấy tác động thời gian mù Trong trường hợp phát thu thẳng hàng truyền thơng diễn thời điểm Khi gương xoay qua hướng khơng có tín hiệu thu coi bị mù tầm quan sát đến phát bị che Hình minh họa tượng theo trục thời gian Hình Thời gian truyền thơng vấn đề truyền theo tầm nhìn a) Bộ thu phát nằm tầm nhìn hay hướng quan sát, tín hiệu truyền mà khơng có “thời gian mù” b) Khi gương xoay sang hướng khác, thu tầm quan sát với phát Với góc định, thu phát có khoảng “thời gian rõ” để truyền nhận tín hiệu Chúng tơi điều chỉnh độ rộng khe mở để tìm hiểu tác động góc quan sát Khi tăng độ rộng khe hở đồng nghĩa với việc mở rộng góc nhận tín hiệu Điều cho phép lượng tín hiệu qua nhiều khoảng thời gian gương quay Nhờ tăng cường khả phát truyền thông thu nhận liệu Tuy nhiên, tăng độ rộng khe mở làm giảm độ xác tính tốn góc truyền thơng Hơn nữa, khe mở rộng khiến thu nhận nhiều nhiễu từ môi trường Ngược lại, thu hẹp khe mở làm tăng độ xác xác định góc truyền thơng Thế điều khiến góc quan sát bị co lại giảm lượng tín hiệu thu nhận Vì robot khó phát tín hiệu truyền thơng lượng liệu có ý nghĩa nhận bị giảm theo Như vậy, đánh đổi tác động độ rộng khe mở độ dài liệu phải lựa chọn kỹ lưỡng phụ thuộc vào ứng dụng loại robot Một đặc tính khác cần quan tâm tốc độ vòng quay gương Tương tự trường hợp độ rộng khe mở, tốc độ vòng quay thay đổi để thử nghiệm Đầu tiên, tốc độ quay gương tăng lên Tốc độ quay cao làm giảm lượng tín hiệu qua khe mở đến đầu thu khoảng thời gian định Ngược lại, tốc độ quay cao, khoảng thời gian mù giảm xuống Do robot phát tín hiệu truyền thơng nhanh Trường hợp hai, tốc độ quay giảm xuống Như thời gian góc mù tăng lên Robot thu cần chờ khoảng thời gian lớn để phát tín hiệu truyền thơng Đồng thời, phía phát cần phát nhiều tín hiệu để bù lại thời gian góc mù phía thu Nhưng ngược lại, tốc độ quay giảm xuống cho phép nhiều liệu qua khe mở Kết số lượng liệu thu tăng lên Nhìn chung, tác động tốc độ quay gương xoay yếu tố thứ hai cần phải tính đến Trên thực tế, động có tốc độ cao thường đắt tiền có cơng suất tiêu thụ lớn Trong đó, tốc độ truyền liệu hồng ngoại cao nhiều so với tốc độ quay gương Do vậy, gương xoay có tốc độ vừa phải hệ thống phù hợp cho hệ robot bầy đàn Cuối cùng, vị trí đầu thu hồng ngoại thử nghiệm Theo thiết kế, đầu thu đặt phía sử dụng hai dây tín hiệu Mỗi gương xoay phía có đường dây tín hiệu này, phần ánh sáng bị che chắn tán xạ Bằng cách sử dụng đường dây có kích thước nhỏ giảm thiểu tác động lên đường truyền sáng Trong thí nghiệm, chúng tơi sử dụng dây đồng có kích thước chuẩn 30AWG Keo sử dụng để cố định đường dây tránh tác động lên đường truyền sáng Kết thu Tập (8/2019) 82 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN - CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ cho thấy tác động đường dây tín hiệu khơng đáng kể bỏ qua Để thực truyền thơng, thu phát phải nằm vùng quan sát Như vậy, robot cần xác định góc thu nhận tín hiệu có sai số nhỏ nửa độ lớn góc quan sát đủ để tiến hành truyền thông Dựa kết thu từ thí nghiệm, chúng tơi nhận thấy sai số tính tốn góc thu đạt ± 30, nhỏ nhiều so với độ lớn góc phát tín hiệu Với độ xác vậy, robot với hệ gương xoay sau phát hướng thu nhận tín hiệu thực truyền thơng kênh cần thiết Điểm cần ý phía phát phải truyền tín hiệu liên tục phía thu phát tín hiệu khoảng “thời gian mù” dài nhiều khoảng “thời gian rõ” Tuy nhiên, tốc độ truyền hồng ngoại lớn so với tốc độ xoay gương nên điều không ảnh hưởng nhiều đến hệ thống Cụ thể thí nghiệm, phía phát cần phát tối thiểu chuỗi 100 byte đủ để hệ gương xoay phát tín hiệu Hình thể kết thí nghiệm với góc cố định thu phát Hình Kết xác định góc thu tín hiệu hệ gương xoay Góc thử nghiệm phát thu cố định 900 khoảng cách chúng tăng dần Phương pháp truyền thống sử dụng nhiều cặp thu phát hồng ngoại đòi hỏi sử dụng nhiều tài nguyên phần cứng, cụ thể khối chức USART Đồng thời, điều khiển trung tâm phải thực tính tốn phức tạp để nhận biết xác định hướng truyền thông (Min & cs., 2017) Bằng cách sử dụng hệ gương xoay, chúng tơi đơn giản hóa việc tính tốn, giảm tải áp lực lên điều khiển trung tâm Điều đem lại nhiều lợi ích cho hệ robot Thứ nhất, giúp xử lý trung tâm robot tận dụng tài nguyên để thực tác vụ khác Thứ hai hệ thống triển khai hệ robot có tài nguyên phần cứng hạn chế, xây dựng với kinh phí thấp Cách tiếp cận theo phương pháp xoay góc thiết bị nghiên cứu thực (Geunho & Young, 2011) với mục đích xác định vật cản không dùng cho truyền thông Trong hệ thống này, tác giả sử dụng hai thiết bị đo khoảng cách hồng ngoại gắn đầu xoay có điều khiển Bằng cách này, robot xác định góc có chướng ngại vật dựa thơng tin có sẵn từ điều khiển trục xoay Mỗi trục xoay 1800 nên cần hai thiết bị để bao quát toàn trường quan sát quanh robot Tuy nhiên, ý tưởng sử dụng đầu thu phát hồng ngoại để xác định vật cản khoảng cách đáng ý hồn tồn áp dụng cho hệ thống Kết luận Việc thực truyền thông đa hướng thiết bị thu phát hồng ngoại đơn hướng giúp giảm tiêu hao tài nguyên phần cứng đồng thời giữ nguyên ưu điểm khai thác thông tin hướng truyền thơng Hệ thống gương xoay có thiết kế đơn giản dễ triển khai, phù hợp cho hệ robot thiết kế với chi phí thấp, tài nguyên phần cứng hạn hẹp Các kết thí nghiệm chứng minh tính thực tế thiết kế Thực nghiệm cho thấy khả mở rộng áp dụng cho hệ đa robot khác sử dụng truyền thơng hồng ngoại, ví dụ hệ robot bầy đàn, hệ robot tái cấu trúc Trên lý thuyết, tốc độ quay gương xoay ổn định Tuy nhiên, thay đổi công suất nguồn tác động từ trình hoạt động, tốc độ quay bị thay đổi Trong tương lai, hệ thống cần điều chỉnh để quản lý tốt yếu tố Một giải pháp triển khai bổ sung tín hiệu điều khiển động để kiểm soát hệ gương xoay tốt Tập (8/2019) 83 TẠP CHÍ KHOA HỌC YERSIN - CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ TÀI LIỆU THAM KHẢO Daniel, P., Myron, L., & Magnus, E The GRITSBot in its natural habitat - A multi-robot testbed IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 4062 - 4067, 2015 Everlight Product file [Data file, 2013 Datasheet] Retrieved from http://www.everlight.com/, 2013 Farshad, A., Khairulmizam, S., & Abdul, R R Development of IR-Based Short-Range Communication Techniques for Swarm Robot Applications Advances in Electrical and Computer Engineering, vol 10 (4), 61 - 68, 2010 Francesco, M., Michael, B., Xavier, R., James, P., Christopher, C., Adam, K., Stephane, M., Jean-Christophe, Z., Dario, F., & Alcherio, M The e-puck, a Robot Designed for Education in Engineering In Proceedings of the 9th IEEE/RAS Conference on Autonomous Robot Systems and Competitions, vol (1), 59 - 65, 2009 Geunho, L., & Nak Young, C Low-Cost Dual Rotating Infrared Sensor for Mobile Robot Swarm Applications IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol (2), 277 - 286, 2011 Jose, B., Bradley, W., & Prithviraj, D., Carl A Nelson Configuration Discovery of Modular Self-reconfigurable Robots: Real-Time, Distributed, IR + XBee Communication Method Robotics and Autonomous Systems, vol 91, 284 298, 2017 Kornienko, S., & Kernbach, S IR-based Communication and Perception in Microrobotic Swarms CoRR, 2011 Loffler, A., Klahold, J., & Ruckert, U The Mini-Robot Khepera as a Foraging Animate: Synthesis and Analysis of Behaviour In Proceedings of the 5th International Heinz Nixdorf Symposium: Autonomous Minirobots for Research and Edutainment (AMiRE), vol 97, 93 - 130, 2001 Levent, B A review of swarm robotics tasks Neurocomputing, vol 172, 292 - 321, 2016 Mark, Y., Wei, M S., Behnam, S., Daniela, R., Mark, M., Hod, L., Eric, K., & Gregory, C Modular Self-Reconfigurable Robot Systems [Grand Challenges of Robotics] IEEE Robotics & Automation Magazine, vol 14 (1), 43 - 52, 2007 Michael, R., Alejandro, C., & Radhika, N Programmable self-assembly in a thousand-robot swarm American Association for the Advancement of Science, vol 345 (6198), 795 - 799, 2014 Min, S K., Sang, H K., & Soon, J K Middleware Design for Swarm-Driving Robots Accompanying Humans Sensors, vol 17 (392), 2017 doi:10.3390/s17020392 Sergey, K., & Olga, K IR-based Communication and Perception in Microrobotic Swarms CoRR, 1109.3617, 2011 Tập (8/2019) 84 ... hệ thống -quang - điện đơn giản với đầu thu hồng ngoại gương xoay cho mục tiêu phát thu nhận tín hiệu đến Thiết kế hệ thống phát tín hiệu truyền thơng hồng ngoại minh họa Hình Hình Thiết kế hệ. .. Mục Thiết kế hệ thống 2.1 Thiết kế phần cứng Để truyền nhận tín hiệu hồng ngoại, cặp thu phát hồng ngoại phải sử dụng Đặc trưng thiết bị hồng ngoại góc thu góc phát tín hiệu Góc thu phát dao... mà thu hồng ngoại nhận tín hiệu Thời điểm ghi lại tget Như vậy, góc tới tương đối A tín hiệu truyền đến thu hồng ngoại robot tính cơng thức (1): (1) Một biết hướng tín hiệu truyền đến, robot chọn